Готтлиб занимался изучением возможности военного использования препарата ЛСД. В начале 1953 года он был поставлен во главе «Программы исследований тайного применения химических и биологических веществ». В апреле того же года Директор ЦРУ Аллен Даллес утвердил ее название — проект «MK-Ultra». Последний получил гриф «Совершенно секретно» и не подлежал какой бы то ни было ревизии даже со стороны финансовых органов ЦРУ.

Важнейшей частью программы, длившейся с 1953 года до конца 60-х годов, было испытание и разработка химических, биологических и радиологических средств, пригодных для использования в тайных операциях с целью контроля над поведением человека. Сюда включались радиация, электрошок, различные методы из области психологии, психиатрии, социологии, антропологии, графологии, раздражающие средства и полувоенное оборудование.

Задача проекта, в частности, заключалась в разработке такого препарата, при помощи которого можно было бы повлиять не только на поведение, но и на убеждения человека, в основе подрывая его лояльность «потенциальному противнику». Другими словами, вопрос ставился так: сможет ли ЦРУ с помощью таких препаратов делать шпионов. Для этого изучались химические вещества биологического происхождения (яды змей, насекомых, моллюсков, грибов), вирусы и бактерии, вызывающие оспу, холеру, сибирскую язву и другие заболевания, синтетические химические препараты. Соответственно, программа «МК Ультра» имела ряд подпроектов (Ультра-1, Ультра-2 и т.п.).

Основной упор был сделан на испытания различных вариаций ЛСД, который был сильнее и эффективнее в несколько тысяч раз мескалина, и в миллион раз гашиша.

Изучалась информация по следующим вопросам:

1) расстройство памяти;
2) дискредитация человека его поведением;
3) изменение сексуальных привычек;
4) методы выпытывания информации;
5) внушаемость;
6) создание у человека чувства зависимости и др.

Испытания проходили как в лабораторных условиях, так и в бытовой обстановке, включая введение химических препаратов ничего не подозревающим лицам. Так, для наблюдения за поведением людей после непреднамеренного употребления наркотиков сотрудник ЦРУ, проводящий испытание, устанавливал контакт с намеченным «объектом», выбрав его наугад в баре. Затем человек приглашался на конспиративную квартиру, где ему вводился подмешанный в напитки или пищу наркотик. Затем за ним наблюдали из смежной комнаты, используя прозрачное стекло и магнитофон.

Ученые ЦРУ анализировали возможность подсыпать какое-то количество ЛСД в городскую водопроводную сеть, чтобы привести жителей города в «безмятежное состояние» и заставить их забыть о необходимости защищаться.

Известно, что в середине 50-х годов в Нью-Йорке совместно с отделением специальных операций армии США была проведена операция «Большой город». С помощью специальных устройств, вмонтированных в автомобиль, распылялся особый порошок и газ на протяжении 120 км. Эксперимент преследовал цель выявить поведение людей, попавших в полосу — зону отравления, зафиксировать факт и степень отравления, гибели, стойкости, концентрации газа, влияния дождя, тумана и т.п.

Чтобы не привлекать внимание широкой общественности, в том числе и медиков, ЦРУ, подыскав в помощники известных профессоров, рассредоточило отдельные исследования в соответствующие для этих работ университеты, клиники и исправительные заведения. Известно, что эксперименты, имеющие отношение к проекту «МК Ультра», проводились в Бостонском госпитале, на медицинском факультете Иллинойского университета, в Колумбийском, Оклахомском и Рочестерском университетах и т.д.

Всего за 11 лет были заключены контракты с 80 учреждениями, в том числе с 22 колледжами и университетами, 12 госпиталями и клиниками, 3 исправительными учреждениями. Воздействию препаратов было подвергнуто более 5 тыс. гражданских и военных лиц. Количество душевнобольных и заключенных, над которыми проводились опыты, не известно. За гибель своих подопытных ни один ученый ЦРУ так и не понес наказания.

Некоторые подпроекты программы «МК Ультра».

Испытание различных наркотиков и ЛСД на конспиративных квартирах — руководитель Джордж Уайт.
В федеральном наркологическом реабилитационном центре в Лексингтоне (штат Кентукки) ЦРУ испытывало вызывающие галлюцинации средства на наркоманах, в качестве поощрения за участие в испытаниях больным предоставлялись их излюбленные наркотики

«Mk search-2»/«Поиск-2» — ряд работ по контракту с Балтиморской лабораторией, а также с биологической дабораторией в Форт–Детрике — поставка ЦРУ биогенов для срочных оперативных нужд.
Разработка новых и совершенствование старых отравляющих веществ. Возглавлял проект известный промышленник, глава ряда американских фирм, он же занимался производством и других редких химических веществ. Фамилия промышленника в документах ЦРУ засекречена по настоящее время.

Разработка новых химических препаратов. Доктор Джеймс Хамильтон, психиатр из Сан-Франциско имел прямой доступ к исследованию подопытных (использовались только заключенные) в Калифорнийском медицинском центре в Вакавиле.

Доктор Карл Пфейффер занимался экспериментами на заключенных. Он информировал ЦРУ о разработках, об изготовлении и испытаниях действия наркотических средств на мозг человека.

Нейрохирург из Национального института здоровья доктор Мэтленд Болдуин занимался бихевиористикой. Он лично ведал стадией «терминальных экспериментов» — экспериментов, в которых подопытных доводили до предела физической и психологической выносливости.

Доктор Чарльз Гетинтер испытывал различные наркотики, их воздействие на умственные способности человека.

«Субпроект-68» — информация засекречена по настоящее время.